[发明专利]一种聚脲型防沉剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚脲型防沉剂，特别适合用于双组份聚氨酯涂料、单组份高温烘烤涂料和单组份热塑性涂料。

背景技术

在涂料生产和使用过程中经常碰到沉降现象，因此，在涂料制备过程中有时需要加入防沉剂，即在涂料中引入疏松网络触变性结构，能使颜料、填料颗粒悬浮而不结块，防止颜料沉降，改善涂料性能，保持优良的流平性。常用的防沉剂有多种，但使用过程中都存在一些缺陷，例如：有机膨润土，其耐化学品性能不理想且影响光泽，不能用于面涂；BYK410之类的触变剂，在光照作用下会形成偶氮苯，易黄变，耐候性差；聚酰氨蜡易形成偶氮化合物，易黄变,且影响光泽，不能用于面涂；聚乙烯蜡类影响光泽，添加量大，触变效果并不理想，不能用于面涂；非水分散体树脂触变效果并不突出，其基本功能并非用于触变，而是增大分子量提高涂层物理机械和抗化学品性能；气相二氧化硅影响光泽,不能用于面涂；一般的流变改性树脂微乳，只能用于氨基烤漆中，因为其聚脲颗粒在高温下与氨基反应，能形成透明漆膜，而用于聚氨酯体系或气干性热塑性丙烯酸体系时，由于聚脲颗粒不能参与反应，形成的漆膜微乳，影响其光泽和鲜映性。

发明内容

本发明的目的是:提供一种聚脲型防沉剂，该防沉剂为透明液体，具有很好的防沉、触变效果。可用于双组份聚氨酯涂料、单组份高温烘烤涂料和单组份热塑性涂料，且不影响涂料的光泽和鲜映性。

实现本发明目的的技术方案是：一种聚脲型防沉剂，其特征在于，它是羟基丙烯酸树脂与二异氰酸酯类化合物溶液，在40～60℃下，反应1～3h，然后降温至0～40℃，再与胺类化合物溶液反应1～2h，降温出料制得的聚脲接枝的丙烯酸树脂，其固体含量为45～55wt％，脲键含量为3.0～4.5wt％，聚脲结构接枝到羟基丙烯酸树脂分子的侧链上，上述各原料用量如下：羟基丙烯酸树脂70～90wt％，二异氰酸酯类化合物溶液5～15wt％，胺类化合物溶液5～15wt％，以上各原料用量之和为100wt％，其中，羟基丙烯酸树脂是用羟基丙烯酸酯单体即：丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯中的一种或几种与丙烯酸、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、、苯乙烯、叔碳酸乙烯酯、丙烯酸缩水甘油酯、叔碳酸缩水甘油酯、丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸异冰片酯单体中的一种或几种，在过氧化物引发剂存在下加热进行溶液聚合获得的，各原料用量按重量百分比计：单体总量为45％～80％，其中，羟基丙烯酸酯单体占单体总量的1.0～4.0wt％，溶剂20～50％，过氧化物引发剂1～10％，以上各组分之和为100％，该羟基丙烯酸树脂的固体含量为50～80wt％，Mn数均分子量为2000～5000，分子量分布在1.8～2.2，羟基含量0.17～0.42wt％，平均每个分子中含有羟基数≤1个。

上述聚脲型防沉剂中，其所述羟基丙烯酸树脂的具体制备方法如下：先将溶剂加入反应瓶中，升温至100～170℃，匀速滴加单体和引发剂的混合物，滴加时间为3～6h，滴加结束保温2～3h，降温出料即可制得。

上述聚脲型防沉剂为透明液体，具有触变特性：在转速2r/min的低剪切力作用下，粘度为60000～300000mPa.s，在旋转60r/min的高剪切力作用下，粘度为2000～8000mPa.s，从高剪切力的低粘度恢复到低剪切力的高粘度所用时间为10～20s，所述粘度是采用BROOKFIELD DV-III Ultra流变仪，在25℃，用4号转子测得的。

上述聚脲型防沉剂中，其所述二异氰酸酯类化合物溶液是芳香族二异氰酸酯、脂肪族二异氰酸酯、脂环族二异氰酸酯中的一种或几种与烃类溶剂、酮类溶剂、酯类溶剂、醚类溶剂、醚酯类溶剂中的一种混合形成的溶液，二者混合的质量比为1:0.5～4.5。

上述聚脲型防沉剂中，其所述胺类化合物溶液是脂肪族胺类、芳香族胺类、醇胺类、醚胺类中的一种或几种与烃类溶剂、酮类溶剂、酯类溶剂、醚类溶剂、醚酯类溶剂中的一种混合形成的溶液，二者混合的质量比为1:1～13.5。